機器人有各種形狀和大小。但是，一些最受歡迎的機器具有六軸運動。

多功能設備可以從任何角度接近工件，并可以處理各種生產(chǎn)任務。這使它們成為需要復雜運動的應用的理想選擇，例如從箱中拾取隨機定向的部件。

六軸機器人可以安裝在地板，桌子，墻壁，天花板或線性致動器上。它們具有較高的有效載荷能力，以及寬闊的水平和垂直范圍。

傳統(tǒng)上，六軸機器人不像笛卡爾或SCARA機器人那樣快速和精確。這就是為什么他們經(jīng)常被降級到汽車廠的黑暗角落，他們主要用于焊接和噴漆應用。這些機器很大，很嚇人，停留在一個地方，并在安全窗簾或圍欄后面工作。

今天，由于采用了新技術，六軸機器人開始出現(xiàn)在各種行業(yè)中，如家電，航空航天和電子行業(yè)。而且，它們被用于各種裝配任務，例如螺絲擰緊和粘接。

現(xiàn)在，這些機器比以往更加經(jīng)濟實惠且易于編程。因此，即使是小型制造商也在投資六軸技術。

在一些工廠中，機器人開始取代輸送機和叉車。他們被搭載在自動導引車(AGV)上以擴展其范圍。移動平臺可以輕松地在工廠地板上移動，并在任何需要的地方使用機器人。

去年是美國機器人行業(yè)的破紀錄。由于裝配應用增加了61%，汽車行業(yè)以外的需求不斷增長，需求比2015年增長了10%。

“機器人技術在提高生產(chǎn)力和產(chǎn)品質量方面成為保持競爭力的關鍵因素，機器人的使用正在增加，”機器人行業(yè)協(xié)會主席杰夫伯恩斯坦說。“我們預計這些趨勢將持續(xù)到未來?！?/span>

新一代

今天的六軸機器人與10年或15年前的機器人完全不同。這些機器更便宜，更易于使用，并且有比以往更多的選擇。它們也更緊湊。

“在過去十年左右，價格大幅下跌，”安川美國公司Motoman Robotics部門銷售高級總經(jīng)理Dean Elkins說?！敖裉斓臋C器人比十年前便宜25%左右。與此同時，可編程性變得更加容易。例如，教導吊墜現(xiàn)在更加直觀?！?/span>

Motoman最新的六軸機器人之一是HC10，它具有速度和力限制設計，使機器可以安全地靠近人類。

“利用簡單的導學教學，可以快速部署或按需重新部署，”Elkins說?！癏C10可輕松適應不斷變化的需求，并可與現(xiàn)有的自動化基礎設施集成。”

高度可配置的機器提供10千克的有效載荷和1,200毫米的范圍。它可以執(zhí)行各種材料處理，機器管理或輕型裝配任務。

“機器人現(xiàn)在更快，更準確，更小，更便宜，具有更高的可靠性，”TM機器人公司的首席執(zhí)行官奈杰爾史密斯說道，該公司主要銷售東芝機器的產(chǎn)品系列。“與過去的產(chǎn)品相比，這些機器現(xiàn)在被視為商品而非奢侈品。”

實際上，史密斯表示，許多制造商不再受六軸機器人的威脅。

“今天，他們需要堅固，高精度的機器人，適用于高速裝配和材料處理應用，”他指出。“他們也期待六軸機器人提高靈活性。

“制造商正試圖將越來越多的功能集中到單個單元中，因此機器人越靈活，就越有可能幫助滿足這些需求，”史密斯說?！傲S機器人比傳統(tǒng)的龍門式機器具有更高的靈活性。

“隨著越來越多的客戶希望安裝自動化系統(tǒng)，六軸機器人的靈活性和靈活性解決了許多問題，并在汽車和醫(yī)療等眾多行業(yè)中實現(xiàn)了更高的效率，”史密斯解釋道。

在本月早些時候在芝加哥舉行的Automate展會上，東芝推出了一系列名為TVM系列的新型六軸機器人。

“對于制造商來說，這是一種經(jīng)濟高效，節(jié)能，易于選擇的選擇，”史密斯說?！斑@個系列是為[制造商]制造的，它們正在尋找輕型到中型的機器人來執(zhí)行任務而不會過于昂貴或犧牲速度。”

更小的足跡

為了滿足性能和生產(chǎn)率目標，越來越多的制造商正在尋找易于安裝的機器人，其周期時間短，可以在狹小的空間內(nèi)使用，但與附近的工人一起操作是安全的。憑借新材料和新技術，現(xiàn)在可以設計密集的機器人單元以節(jié)省昂貴的地面空間。

“六軸機器人已經(jīng)發(fā)展得很明顯，并且[現(xiàn)在]與過去相比有很大不同，”Comau Robotics銷售和營銷主管Tobias Daniel說?！八麄兡軌驁?zhí)行比過去更多的任務。

“這需要[機器人供應商]提高性能，改進用于構建機器人的材料并改變[機器]的尺寸。今天，除了占據(jù)工廠的大型機器人外，我們還發(fā)現(xiàn)了由輕質材料制成的緊湊型小型六軸機器。

Comau的最新產(chǎn)品Racer5采用鋁制臂，可處理重達5公斤的有效載荷。這款小型機器人專為在有限空間內(nèi)進行高速裝配和取放應用而設計。

“制造商繼續(xù)減少機器人手臂的質量，以提高機器人的加速度和速度，同時保持有效負載能力，”川崎機器人美國公司產(chǎn)品和高級工程總監(jiān)Samir Patel解釋說?！巴ㄟ^優(yōu)化機械臂設計，機器人的足跡減少了多達40%?！?/span>

“今天，六軸機器人設計緊湊，速度更快，更精確，”愛普生機器人應用工程經(jīng)理Phil Baratti補充道?！八麄冞€在使用新的驅動技術來管理更高的有效載荷，同時保持剛性。

“我們在所有產(chǎn)品中添加的功能包括細長設計和增加俯仰軸的旋轉功能，”Baratti指出?！拔覀円呀?jīng)削減了機器人上的材料，允許在關節(jié)2,3和5上增加旋轉范圍，同時保持手臂結構的完整性。

“這使得客戶可以通過減少最靠近機器人底部的死空間來增加整體工作空間，并允許手臂在兩個和三個關節(jié)之間拉近，而關節(jié)五到關節(jié)四，”Baratti解釋說。 。“每一個額外的運動程度都有助于狹小的空間應用?！?/span>

愛普生的工程師在開發(fā)新的Flexion N2機器人時考慮到了這一點。緊湊的手臂具有獨特的折疊能力，可以自行折疊。這減少了中間點的數(shù)量并縮短了周期時間。因此，與標準六軸機器人相比，該機器所需的工作空間減少了40%。它擁有450毫米的有效載荷和3千克的有效載荷。

“這種獲得專利的折疊臂技術在自動化行業(yè)從未有過見過，”Baratti說。“與市場上任何其他六軸機器人不同，F(xiàn)lexion N2具有獨特的緊湊空間運動能力，可以保持手臂四肢不受影響，最大限度地提高運動效率，縮短周期時間。

“由于空間限制，以前無法實現(xiàn)的應用現(xiàn)在已經(jīng)可以實現(xiàn)，”Baratti指出。“在醫(yī)療和電子行業(yè)中，有幾種應用需要極高的精度和靈活性，以便在非常緊湊的環(huán)境中處理小零件?！?/span>

六軸機器人的另一個趨勢是移動性。一些供應商正在將機器人技術與AGV合并。

“通過將機器人連接到AGV背面，機器變得不受束縛，”Yaskawa Motoman的Elkins說?！拔覀冋J為它是一種無錨的輸送機。

“這使得工程師可以創(chuàng)建一個環(huán)境，讓機器人可以為多臺機器提供服務，從多個地點進行選擇或在多個工作站執(zhí)行多個裝配操作，”Elkins補充說?！斑@有助于釋放通?？赡鼙惠斔蜋C阻擋的地面空間?！?/span>

Yaskawa Motoman最近推出了YMR12。它是Motoman MH12F機器人和OTTO Motors的OTTO 1500自動駕駛車的組合，該機器人具有12千克的有效載荷，其擁有1,500千克的有效載荷。

“這個完全自主的平臺可以在整個[工廠]執(zhí)行多項物料搬運操作和物流任務，并可以通過無線直接連接到PLC與其他機器進行通信，”Elkins說。“YMR12配備了視覺系統(tǒng)和自適應抓手。它為使用固定機器人站的傳統(tǒng)方法提供了一種可行的替代方案?！?/span>

人機協(xié)作

協(xié)同機器人是自動化行業(yè)中最熱門的趨勢。事實上，該技術在芝加哥最近的Automate展會上主導了展廳和教育會議。

配備最先進傳感器技術的新一代機器允許機器人與人類并排操作。與傳統(tǒng)的六軸機器人不同，協(xié)同機器重量輕，靈活，可以輕松移動和重新編程以解決新任務。它們需要很少或沒有安全屏障，這會占用寶貴的工作臺和地板空間，妨礙設備進入并降低生產(chǎn)率。

一家利用協(xié)作機器人的力量的制造商是惠而浦公司(Whirlpool Corp.)。它的幾家美國工廠已將這些機器添加到他們的裝配線上。它們用于重復性任務，以及需要精確的應用程序，例如在精確位置應用相同數(shù)量的膠水。

惠而浦正在使用Universal Robots提供的六軸機器人手臂。

“協(xié)作機器人讓我們變得更加靈活，”高級工程師兼自動化領導Eric Howe說。“因為它們非常小巧輕便，如果需要，它們可以輕松移動。它們比傳統(tǒng)機器人更容易編程，從而節(jié)省時間。并且，與其他技術相比，它們相對便宜。

“添加機器人使我們的員工能夠專注于需要更高認知技能的任務，”Howe補充說。“我們正在內(nèi)部開發(fā)用戶界面，以便在我們繼續(xù)實施時，我們可以靈活且自給自足?！?/span>

另一家在其裝配線上成功部署協(xié)作機器人的制造商是寶馬。在德國萊比錫的汽車制造商工廠，輕型機器人與人工裝配商密切合作。它沿著擋風玻璃的邊緣分配粘合劑。安全傳感器始終監(jiān)控功能，如果檢測到障礙物，則立即停止過程。

“[協(xié)作機器人]在安全圍欄背后的[機器人傳統(tǒng)工作領域]越來越普遍，”寶馬公司生產(chǎn)計劃，工具制造和工廠工程主管Christian Dunckern說?！八麄兊撵`活性，適度的空間要求和高水平的安全性使人們可以進入以前不受限制的區(qū)域。

“由于廣泛的應用范圍，輕型機器人在傳統(tǒng)自動化領域開辟了新的潛力，并為[工程師]提供了更多的實施改進的余地，”Dunckern補充道。

智能控制系統(tǒng)，加上計算能力和安全系統(tǒng)的進步，使人機協(xié)作成為現(xiàn)實。

史陶比爾機器人公司的北美汽車部門經(jīng)理保羅·迪迪說：“過去，機器人只能被用于我們所謂的愚蠢，骯臟和危險的任務中，使人類免于執(zhí)行這些類型操作的苦差事?！?“今天，能夠利用先進的傳感器來了解機器人周圍發(fā)生的事情并使機器人做出適當?shù)捻憫⑶医^對安全，這是對機器人控制技術發(fā)展水平的巨大進步?！?/span>

在最近的Automate展會上，史陶比爾推出了其TX2系列六軸機器人及其CS9控制器。機器人有六種不同型號可供選擇，可處理2至15公斤的載荷，可達515至1,450毫米。

“隨著TX2系列和CS9安全控制系統(tǒng)的推出，史陶比爾開啟了人機協(xié)作的新篇章，”Deady說道?！皺C器人每個軸都有一個單獨的安全數(shù)字編碼器和一個集成的安全板。所有安全功能均符合最高安全等級SIL3 / PLe的嚴格要求?！?/span>

為確保最大安全性，機器人的每次移動都由傳感器監(jiān)控。此外，機器人的所有坐標，以及它的速度和加速度都是實時記錄的。

“一般來說，機器人要么專門為速度和精度而設計，要么必須遠離人群，或者它們是為安全地在人們周圍工作而建造的，但它們會降低速度和精度，”Deady說。“使用我們的新機器人，沒有必要做出這樣的選擇。

“我們提供的獨特之處在于，同一個機器人能夠以一種模式運行，使人們可以安全地工作，或者在完全生產(chǎn)模式下工作，”Deady解釋道。“[制造商]能夠在適當?shù)那闆r下動態(tài)切換這兩種模式，使用傳感器來了解機器人周圍發(fā)生的事情?！?/span>

大小極端

六軸機器人也越來越大。在一個極端，有大型機器可以提升超重負載。另一方面，小型桌面單元可以執(zhí)行許多與其兄弟姐妹相同的功能。

大型物料搬運機器人是移動汽車，拖拉機和卡車車架，船體和重型航空航天結構的理想選擇。它們消除了對架空龍門起重機和起重機的需求。

目前，ABB，F(xiàn)anuc和川崎正在進行一場重量級的爭奪世界上最大和最強機器人的稱號。

ABB的IRB 8700可達3.5米，可處理高達800公斤的有效載荷。Fanuc的M-2000iA / 1700L可以舉起重達2,300公斤的物體，最大可達4.6米。同時，川崎的MG15HL可以容納高達1,500公斤的有效載荷。它擁有4米的水平和垂直范圍。

IRB 8700在最近的Automate展會上首次亮相北美。它通過攜帶四個70英寸視頻屏幕和一個帶有交互式顯示屏的50英寸投影儀讓與會者驚嘆不已。功能強大的機器配備了ABB的SafeMove2機器人監(jiān)控軟件。

“IRB 8700用于碼垛應用以及在汽車廠周圍移動車身，”ABB機器人公司裝配和測試業(yè)務部經(jīng)理Nicolas De Keijser說?！皺C器人自動調(diào)整并調(diào)整其速度，以適應重型和寬型部件。

“每個軸只有一個電機和一個齒輪，而這個尺寸級別的大多數(shù)其他機器人都使用雙電機和齒輪，”De Keijser補充道。“更少的部件和更短的循環(huán)時間使機器在其有效載荷范圍內(nèi)比任何類似的機器人快25%?！?/span>

本月早些時候芝加哥McCormick Place展出的最引人注目的機器之一并不是一個龐大的龐然大物。相反，它是來自一家名為Mecademic Inc.的加拿大創(chuàng)業(yè)公司的Meca 500，它聲稱它是世界上最小的六軸機器人。

臺式裝置重量不到5千克，有效載荷為0.5千克，重復性為0.005毫米。潛在的裝配應用包括電子，醫(yī)療設備和制表。

“它不僅是其他任何小型工業(yè)機器人手臂的兩倍，而且沒有龐大的控制器柜，也沒有厚厚的纏繞電纜，”l'Ecole de控制與機器人實驗室主任Ilian Bonev博士說。蒙特利爾的Technologie Superieure(ETS)和Mecademic的聯(lián)合創(chuàng)始人?！八目刂破魍耆度肫涫终拼笮〉牡鬃小?/span>

“與幾乎所有其他工業(yè)機器人不同，我們將[機器]設計為一個組件，而不是復雜的獨立系統(tǒng)，”Bonev指出。“我們還設計了一個非常簡單的通信協(xié)議，其中包含少于50個專有命令。

“我們正在滿足對狹窄空間內(nèi)小部件精確，精細操作的日益增長的需求，”Bonev聲稱?！爱a(chǎn)品越來越小，需要尊重嚴格的公差。工廠缺乏空間，需要更加節(jié)能。

“因此，我們實現(xiàn)了以前幾乎不可能實現(xiàn)的全新應用，產(chǎn)品和發(fā)現(xiàn)，”Bonev說。“由于空間不足，我們的大多數(shù)客戶都無法完成任務。”

愛普生六軸機器人優(yōu)勢：

高性能

業(yè)界領先的循環(huán)時間

比競爭對手SCARA機器人更快速

在保持最快循環(huán)時間的同時，負載高達3千克

較高的重復定位精度，符合客戶期許

纖細線性機體設計和超緊湊手腕提供最大的靈活性

一流的運動范圍，能達到其他小機器人無法夠到的區(qū)域